以太网物理层？以太网物理层是负责数据在物理媒介上传输的层次，它涉及多个子层，每个子层都有其特定的功能和职责。以下是对以太网物理层的详细解析：一、MII（介质无关接口）和RS（协调子层）MII：MII是介质无关接口，它是依赖物理层功能和不依赖物理层功能的分界接口。MII定义了物理层与MAC（媒体访问控制）子层之间的接口规范，那么，以太网物理层？一起来了解一下吧。
深入解析：PHY数据收发器与Switch芯片的区别
在嵌入式Linux的世界里，以太网PHY与Switch芯片是网络通信的基石。让我们一起探索它们各自的角色和功能差异，以便更好地理解。
首先，我们来明确一下，PHY（物理层数据收发器）是网络连接中的关键组件，它位于OSI七层模型的最底层，负责数字信号与模拟信号的转换。它接收MAC（介质访问控制）层发送的以太网帧，将其编码成模拟信号在物理介质上传输，同时也接收从介质上接收的模拟信号并解码成以太网帧交给MAC层。其主要关注点在于信号的传输，而不涉及帧内容的解析，这是其核心定位。
相比之下，Switch芯片则位于数据链路层，它是个真正的“交换”设备，其功能远超PHY。Switch内部通常包含多个PHY（有些型号集成在芯片内），每个端口都有自己的MAC。其核心是基于MAC地址的交换机制，它通过学习和解析MAC帧头信息，实现数据包的精确路由。当一个帧到来时，Switch会学习源MAC和端口对应关系，查表转发目标帧，或进行广播，确保数据的准确传输。
以一个实际例子来说明，想象一台路由器上集成的Switch，它不仅处理物理层的数据传输，还会根据MAC地址表进行智能转发，防止广播风暴，支持VLAN（虚拟局域网）和QoS（服务质量）管理。
车载以太网物理层
车载以太网物理层是OSI模型的最底层，负责确保原始数据可在各种物理媒体上传输。在车载以太网中，主要应用100BASE-T1及100BASE-TX两种规格。
一、100BASE-T1
100BASE-T1多用于车辆内部以太网网络。其物理层在ISO/IEC/IEEE 8802-3-2017第96章节中有明确规定。
物理层架构：100BASE-T1物理层采用单对非屏蔽双绞线线缆双向传输数据（全双工）。物理编码子层（PCS）接收来自100BASE-T1 PMA（物理媒介适配子层）上的信号，并向媒体独立接口（MII）发送该信号，或者接收来自MII的信号，并发送至100BASE-T1 PMA上。PMA支持单对平衡双绞线介质，可通过最长15米的单对平衡双绞线提供66.666 MBd的全双工通信。
特性：与以太网MAC兼容的全双工通信；采用脉冲幅度调制（PAM3）来提供带宽和EMI性能之间的权衡。
物理层接口：该接口由收发器模块（包括收发器、可选的低通滤波器、可选的ESD保护设备和电源滤波器）、共模电感（CMC）、直流阻断电容（DC）、共模终端网络（CMT）、可选ESD位置和ECU连接器组成。
以太网物理层（PHY）作为数据传输的核心，负责编码和解码数据帧，确保信息在特定媒介中高效、准确地传输。在千兆以太网（1000Base-T）中，PHY结构由三部分组成：PCS、PMA、PMD。
PCS（Physical Coding Sublayer）负责线路编码和CRC校验编码，确保数据在传输过程中保持完整性。
PMA（Physical Medium Attachment）层通过串行化和解串过程，使用SERDES技术完成信号转换，并集成发送和接收缓冲、时钟发生器及时钟恢复电路，实现信号的高效传输。
PMD（Physical Media Dependent）层通常采用光模块实现光电或电光转换，适应不同物理介质的需求。
在具体实施中，数据从MII传输到PCS，转换为5B编码，经过PMA转为串行信号，通过高速DAC子系统在双绞线中发出；接收端则逆向进行。这一过程包括PCS与PMA的TX和RX详细步骤。
PCS发射层由LFSR、数据加扰器、卷积编码器等组成，而PMA发射层主要包含部分响应编码器、DAC和线路驱动器。接收端则通过自适应均衡器、反射消除器等模块处理信号。
PCS接收器将接收到的信号转换为8位接收数据、数据有效性及接收错误信号，并包含延迟偏差补偿、延迟偏差控制、前向纠错、解绕器子系统、接收状态机等关键功能。
千兆以太网（1000Base-T）物理层（PHY）的组成主要包括PCS、PMA和PMD三个子层。
PCS（Physical Coding Sublayer，物理编码子层）
PCS是物理层中的关键部分，主要负责数据的编码和解码工作。在千兆以太网中，PCS层将来自MAC层的数据（通常是4位并行数据）进行编码，转换为5位并行数据（即4B/5B编码），以增加数据的抗干扰能力和传输效率。同时，PCS层还负责进行CRC（循环冗余校验）编码，以确保数据的完整性。在接收端，PCS层将接收到的5位并行数据解码回原始的4位并行数据，并进行CRC校验，以检测并纠正传输过程中可能出现的错误。
PMA（Physical Medium Attachment，物理媒介适配层）
PMA层位于PCS层和PMD层之间，起到桥梁的作用。它主要负责将PCS层输出的并行数据转换为串行数据，以便在物理介质上进行传输。这一转换过程通常通过SERDES（串行器/解串器）来实现。此外，PMA层还负责时钟信号的生成和恢复，以确保数据的同步传输。
以太网物理层详解
以太网物理层是负责数据在物理媒介上传输的层次，它涉及多个子层，每个子层都有其特定的功能和职责。以下是对以太网物理层的详细解析：
一、MII（介质无关接口）和RS（协调子层）
MII：MII是介质无关接口，它是依赖物理层功能和不依赖物理层功能的分界接口。MII定义了物理层与MAC（媒体访问控制）子层之间的接口规范，使得物理层可以与不同类型的物理媒介进行连接，而无需改变MAC子层的实现。
RS：RS是协调子层，它负责处理MII信令与MAC子层之间的翻译或映射需求。RS相当于物理层的顶层，它确保从MAC子层接收到的数据能够正确地映射到物理层的信号上，同时也确保从物理层接收到的信号能够正确地映射回MAC子层的数据。
二、PCS（物理编码子层）
功能：PCS是物理编码子层，它主要负责数据的编码工作。编码是将数据转换成适合在物理媒介上传输的信号形式的过程。
4B/5B编码：在PCS中，常采用4B/5B编码方式。
以上就是以太网物理层的全部内容，车载以太网物理层是OSI模型的最底层，负责确保原始数据可在各种物理媒体上传输。在车载以太网中，主要应用100BASE-T1及100BASE-TX两种规格。一、100BASE-T1 100BASE-T1多用于车辆内部以太网网络。其物理层在ISO/IEC/IEEE 8802-3-2017第96章节中有明确规定。内容来源于互联网，信息真伪需自行辨别。如有侵权请联系删除。
